Trois éléments, trois places dans le tableau

Exercice de TD · niveau 2 · chimie (seconde), chapitre 2 — Constitution de la Matière à l'Échelle Microscopique · Configuration électronique et classification périodique

Énoncé

On considère le fluor ( $Z = 9$ ), le néon ( $Z = 10$ ) et le chlore ( $Z = 17$ ).

1. Écrire la configuration électronique de chacun à l'état fondamental. 2. Donner, pour chacun, le nombre d'électrons de valence. 3. En déduire la période (numéro de ligne) et la colonne de chacun dans la classification périodique. 4. Deux de ces trois éléments appartiennent à la même famille chimique. Lesquels, et laquelle ?

Corrigé

1. Fluor : $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{5}$ . Néon : $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6}$ . Chlore : $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{5}$ . Dans chaque cas, la somme des exposants redonne bien $Z$ . 2. Fluor : $2 + 5 = 7$ électrons de valence. Néon : $2 + 6 = 8$ . Chlore : $2 + 5 = 7$ . 3. La période est donnée par le plus grand $n$ occupé :

fluor : $n = 2$ , donc $2^{e}$ période ; $7$ électrons de valence, colonne $17$ ;
néon : $n = 2$ , $2^{e}$ période ; $8$ électrons de valence, colonne $18$ ;
chlore : $n = 3$ , $3^{e}$ période ; $7$ électrons de valence, colonne $17$ .

4. Le fluor et le chlore partagent la colonne $17$ : ce sont deux halogènes. Ayant le même nombre d'électrons de valence, ils ont des propriétés chimiques voisines et forment tous deux des anions de charge $- 1$ ( $F X^{-}$ , $Cl X^{-}$ ). Le néon, en colonne $18$ , est un gaz noble.

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